宣鋼利用燒結煉鐵工藝協同處置鉻渣的實踐

丁吉春

摘要文章介紹的是將鉻渣按一定比例配入宣鋼2臺360 m2燒結機其他原料中，在燒結和煉鐵過程，鉻渣中的Cr6+還原成Cr3+和Cr，達到解除鉻渣毒性的目的。

關鍵詞宣鋼；鉻渣；無害化處置；污染防治

中圖分類號：TF046 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）11-0070-01

蔚縣糠醛廠歷史遺留的鉻渣是20世紀80年代采用有鈣焙燒鉻鐵礦工藝生產紅礬鈉（鉻化合物）時產生含鉻廢渣，約1200噸，一直以來雖然采用了鉻渣防滲包裝和鉻渣堆棚全封閉的措施，但未從根本上消除鉻渣對環境存在的風險。在鉻渣污染治理中環境安全是首要的，鉻渣無害化處置為第一目標。介于此張家口市人民政府決定利用宣鋼燒結機、煉鐵高爐協同處置蔚縣鉻渣，徹底解決蔚縣鉻渣歷史遺留問題。

2012年9月10日—30日前完成了鉻渣處置的準備工作。制訂了鉻渣處置方案，確定鉻渣配比及配入方案。現場察看鉻渣存放的實際情況，對鉻渣進行取樣化驗，與蔚縣環保局商定鉻渣的破碎、運輸等事宜，并提前辦理鉻渣運輸車輛的臨時進廠證。

1蔚縣鉻渣概況

1.1 鉻渣的物理狀態

鉻渣呈黃褐色疏松多孔顆粒狀，是經焙燒過的熟料。

1.2 鉻渣的元素組成及化學成分（見表1）

表1蔚縣鉻渣元素組成及化學成分

名稱 CaO MgO SiO2 Al2O3 Fe2O3 Cr2O3 Cr6+ K2O Na2O P S H2O

% 23.83 19.96 14.48 4.42 6.45 5.81 0.53 0.27 3.07 0.014 0.24 5.8

2燒結、煉鐵工藝協同處置鉻渣的可行性分析

2.1 燒結煉鐵工藝無害化處置鉻渣的機理

利用燒結煉鐵技術協同資源化（無害化）處理鉻渣，是基于燒結、煉鐵的兩段還原氣氛。在燒結過程中鉻渣中Cr6+被C、CO等還原劑半程還原成Cr3+，還原率高達99.9%以上；燒結礦經高爐冶煉時進一步被深度還原成元素Cr進入生鐵中。進入生鐵中的Cr元素的收得率達85%以上，余下的Cr3+則以無毒的Cr2O3的形式進入高爐渣，液態的高爐渣經水淬粒化用作水泥原料。

2.2 鉻渣中大部分成分滿足燒結生產需要

鉻渣中主要成分為CaO和MgO可作為燒結堿性熔劑使用。鉻渣中的Cr6+燒結和煉鐵工藝還原后以Cr元素的形式進入生態，能提高生鐵品質。

2.3 不需要增加投資

宣鋼2臺360 m2燒結機、2座2500 m3高爐除塵設施完備，在鉻渣配料、轉運、燒結及冶煉過程中不會產生鉻渣粉塵無組織排放的問題。

3宣鋼燒結、煉鐵工藝協同處置鉻渣的技術方案

3.1 鉻渣配入量的確定

考慮到宣鋼沒有利用燒結煉鐵工藝無害化處置鉻渣的經驗，鉻渣中含有一部分對燒結有害的元素等實際情況，宣鋼在這次處置鉻渣過程中以穩妥安全為主要目標，決定采取盡可能低的鉻渣配比。1200噸鉻渣按10天時間完成處置，2臺360 m2燒結機耗礦20000噸/天，其中配入鉻渣120噸/天，鉻渣配比為0.6%。

3.2 鉻渣處置過程中污染防治措施

3.2.1 運輸、裝卸過程的污染防治措施

1）選擇具有危險貨物運輸資質的專業運輸部門負責鉻渣的運輸。

2）鉻渣運輸車輛嚴密遮蓋，保證鉻渣運輸過程中不發生任何遺漏。

3）明確運輸路線，有專人跟車押運。

4）遇四級風以上或下雨天氣停止運輸。

5）保持鉻渣卸料點無積水，卸車后對運輸車輛進行清掃，每天裝卸作業結束時打掃現場，清理收集的鉻渣返回燒結配料料槽。

6）裝卸及清掃作業人員佩戴防塵口罩。

3.2.2 處置過程中的污染防治措施

1）提前對燒結、煉鐵各工序設備進行全面排查整改，確保鉻渣處置期間燒結及煉鐵工序能連續穩定生產。

2）提前對燒結、煉鐵工序所屬除塵設施進行全面排查整改，確保鉻渣處置期間除塵設施完好高效運行。

3）鉻渣處置期間，2臺360 m3燒結機礦生產的燒結礦全部直供2座2500 m3高爐進行煉鐵，中途杜絕燒結礦落地貯存。

3.3 環境監測

3.3.1 監測因子

針對鉻渣處置過程中可能出現的污染確定監測因此為粉塵和鉻及其化合物。

3.3.2 監測點位

料槽（鉻渣卸料點）周圍3 m、5 m、10 m處各布4個無組織粉塵監測點；對燒結機機頭、機尾、高爐礦槽總共6套除塵器排放口進行監測；對高爐水渣淬水進行監測。

4效果

在配入鉻渣期間，360 m3燒結機和2500 m3高爐生產情況未出現異常波動，產量、質量、能耗等技術經濟指標與配入鉻渣前基本相當。監測點位顆粒物排放濃度未出現超標，各點位均未檢出鉻及其化合物。

5結束語

利用燒結、煉鐵工藝協同處置鉻渣解毒徹底。該技術能將鉻渣中Cr6+還原為無害的Cr元素進入生鐵中，徹底消除了Cr6+的危害；利用燒結、煉鐵工藝協同處置鉻渣，在鉻渣配入比例較低的情況下，不會對燒結機、高爐的技術經濟指標造成不良影響；在燒結及煉鐵工藝除塵設施完備的情況下，協同處置鉻渣，不會產生二次污染現象；利用燒結、煉鐵工藝協同處置鉻渣，燒結機及高爐的最高承受處置鉻渣的能力有待進一步研究。

參考文獻

[1]HJ/T301-2007 鉻渣污染治理環境保護技術規范[S].

[2]張平，李科林，肖劍波，等.米糠在微波條件下解毒鉻渣中六價鉻的研究[J].環境科學與技術，2010，32（12）：124-127.

[3]玉石敏，王彤.鉻渣解毒處理技術綜述[J].化工環保，2008，82（6）：471-477.

[4]陳麗娟.強化Achromobacter sp.CH-1解毒鉻渣的研究[D].長沙：中南大學，2009.

endprint

摘要文章介紹的是將鉻渣按一定比例配入宣鋼2臺360 m2燒結機其他原料中，在燒結和煉鐵過程，鉻渣中的Cr6+還原成Cr3+和Cr，達到解除鉻渣毒性的目的。

關鍵詞宣鋼；鉻渣；無害化處置；污染防治

中圖分類號：TF046 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）11-0070-01

蔚縣糠醛廠歷史遺留的鉻渣是20世紀80年代采用有鈣焙燒鉻鐵礦工藝生產紅礬鈉（鉻化合物）時產生含鉻廢渣，約1200噸，一直以來雖然采用了鉻渣防滲包裝和鉻渣堆棚全封閉的措施，但未從根本上消除鉻渣對環境存在的風險。在鉻渣污染治理中環境安全是首要的，鉻渣無害化處置為第一目標。介于此張家口市人民政府決定利用宣鋼燒結機、煉鐵高爐協同處置蔚縣鉻渣，徹底解決蔚縣鉻渣歷史遺留問題。

2012年9月10日—30日前完成了鉻渣處置的準備工作。制訂了鉻渣處置方案，確定鉻渣配比及配入方案。現場察看鉻渣存放的實際情況，對鉻渣進行取樣化驗，與蔚縣環保局商定鉻渣的破碎、運輸等事宜，并提前辦理鉻渣運輸車輛的臨時進廠證。

1蔚縣鉻渣概況

1.1 鉻渣的物理狀態

鉻渣呈黃褐色疏松多孔顆粒狀，是經焙燒過的熟料。

1.2 鉻渣的元素組成及化學成分（見表1）

表1蔚縣鉻渣元素組成及化學成分

名稱 CaO MgO SiO2 Al2O3 Fe2O3 Cr2O3 Cr6+ K2O Na2O P S H2O

% 23.83 19.96 14.48 4.42 6.45 5.81 0.53 0.27 3.07 0.014 0.24 5.8

2燒結、煉鐵工藝協同處置鉻渣的可行性分析

2.1 燒結煉鐵工藝無害化處置鉻渣的機理

利用燒結煉鐵技術協同資源化（無害化）處理鉻渣，是基于燒結、煉鐵的兩段還原氣氛。在燒結過程中鉻渣中Cr6+被C、CO等還原劑半程還原成Cr3+，還原率高達99.9%以上；燒結礦經高爐冶煉時進一步被深度還原成元素Cr進入生鐵中。進入生鐵中的Cr元素的收得率達85%以上，余下的Cr3+則以無毒的Cr2O3的形式進入高爐渣，液態的高爐渣經水淬粒化用作水泥原料。

2.2 鉻渣中大部分成分滿足燒結生產需要

鉻渣中主要成分為CaO和MgO可作為燒結堿性熔劑使用。鉻渣中的Cr6+燒結和煉鐵工藝還原后以Cr元素的形式進入生態，能提高生鐵品質。

2.3 不需要增加投資

宣鋼2臺360 m2燒結機、2座2500 m3高爐除塵設施完備，在鉻渣配料、轉運、燒結及冶煉過程中不會產生鉻渣粉塵無組織排放的問題。

3宣鋼燒結、煉鐵工藝協同處置鉻渣的技術方案

3.1 鉻渣配入量的確定

考慮到宣鋼沒有利用燒結煉鐵工藝無害化處置鉻渣的經驗，鉻渣中含有一部分對燒結有害的元素等實際情況，宣鋼在這次處置鉻渣過程中以穩妥安全為主要目標，決定采取盡可能低的鉻渣配比。1200噸鉻渣按10天時間完成處置，2臺360 m2燒結機耗礦20000噸/天，其中配入鉻渣120噸/天，鉻渣配比為0.6%。

3.2 鉻渣處置過程中污染防治措施

3.2.1 運輸、裝卸過程的污染防治措施

1）選擇具有危險貨物運輸資質的專業運輸部門負責鉻渣的運輸。

2）鉻渣運輸車輛嚴密遮蓋，保證鉻渣運輸過程中不發生任何遺漏。

3）明確運輸路線，有專人跟車押運。

4）遇四級風以上或下雨天氣停止運輸。

5）保持鉻渣卸料點無積水，卸車后對運輸車輛進行清掃，每天裝卸作業結束時打掃現場，清理收集的鉻渣返回燒結配料料槽。

6）裝卸及清掃作業人員佩戴防塵口罩。

3.2.2 處置過程中的污染防治措施

1）提前對燒結、煉鐵各工序設備進行全面排查整改，確保鉻渣處置期間燒結及煉鐵工序能連續穩定生產。

2）提前對燒結、煉鐵工序所屬除塵設施進行全面排查整改，確保鉻渣處置期間除塵設施完好高效運行。

3）鉻渣處置期間，2臺360 m3燒結機礦生產的燒結礦全部直供2座2500 m3高爐進行煉鐵，中途杜絕燒結礦落地貯存。

3.3 環境監測

3.3.1 監測因子

針對鉻渣處置過程中可能出現的污染確定監測因此為粉塵和鉻及其化合物。

3.3.2 監測點位

料槽（鉻渣卸料點）周圍3 m、5 m、10 m處各布4個無組織粉塵監測點；對燒結機機頭、機尾、高爐礦槽總共6套除塵器排放口進行監測；對高爐水渣淬水進行監測。

4效果

在配入鉻渣期間，360 m3燒結機和2500 m3高爐生產情況未出現異常波動，產量、質量、能耗等技術經濟指標與配入鉻渣前基本相當。監測點位顆粒物排放濃度未出現超標，各點位均未檢出鉻及其化合物。

5結束語

利用燒結、煉鐵工藝協同處置鉻渣解毒徹底。該技術能將鉻渣中Cr6+還原為無害的Cr元素進入生鐵中，徹底消除了Cr6+的危害；利用燒結、煉鐵工藝協同處置鉻渣，在鉻渣配入比例較低的情況下，不會對燒結機、高爐的技術經濟指標造成不良影響；在燒結及煉鐵工藝除塵設施完備的情況下，協同處置鉻渣，不會產生二次污染現象；利用燒結、煉鐵工藝協同處置鉻渣，燒結機及高爐的最高承受處置鉻渣的能力有待進一步研究。

參考文獻

[1]HJ/T301-2007 鉻渣污染治理環境保護技術規范[S].

[2]張平，李科林，肖劍波，等.米糠在微波條件下解毒鉻渣中六價鉻的研究[J].環境科學與技術，2010，32（12）：124-127.

[3]玉石敏，王彤.鉻渣解毒處理技術綜述[J].化工環保，2008，82（6）：471-477.

[4]陳麗娟.強化Achromobacter sp.CH-1解毒鉻渣的研究[D].長沙：中南大學，2009.

endprint

摘要文章介紹的是將鉻渣按一定比例配入宣鋼2臺360 m2燒結機其他原料中，在燒結和煉鐵過程，鉻渣中的Cr6+還原成Cr3+和Cr，達到解除鉻渣毒性的目的。

關鍵詞宣鋼；鉻渣；無害化處置；污染防治

中圖分類號：TF046 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）11-0070-01

蔚縣糠醛廠歷史遺留的鉻渣是20世紀80年代采用有鈣焙燒鉻鐵礦工藝生產紅礬鈉（鉻化合物）時產生含鉻廢渣，約1200噸，一直以來雖然采用了鉻渣防滲包裝和鉻渣堆棚全封閉的措施，但未從根本上消除鉻渣對環境存在的風險。在鉻渣污染治理中環境安全是首要的，鉻渣無害化處置為第一目標。介于此張家口市人民政府決定利用宣鋼燒結機、煉鐵高爐協同處置蔚縣鉻渣，徹底解決蔚縣鉻渣歷史遺留問題。

2012年9月10日—30日前完成了鉻渣處置的準備工作。制訂了鉻渣處置方案，確定鉻渣配比及配入方案。現場察看鉻渣存放的實際情況，對鉻渣進行取樣化驗，與蔚縣環保局商定鉻渣的破碎、運輸等事宜，并提前辦理鉻渣運輸車輛的臨時進廠證。

1蔚縣鉻渣概況

1.1 鉻渣的物理狀態

鉻渣呈黃褐色疏松多孔顆粒狀，是經焙燒過的熟料。

1.2 鉻渣的元素組成及化學成分（見表1）

表1蔚縣鉻渣元素組成及化學成分

名稱 CaO MgO SiO2 Al2O3 Fe2O3 Cr2O3 Cr6+ K2O Na2O P S H2O

% 23.83 19.96 14.48 4.42 6.45 5.81 0.53 0.27 3.07 0.014 0.24 5.8

2燒結、煉鐵工藝協同處置鉻渣的可行性分析

2.1 燒結煉鐵工藝無害化處置鉻渣的機理

利用燒結煉鐵技術協同資源化（無害化）處理鉻渣，是基于燒結、煉鐵的兩段還原氣氛。在燒結過程中鉻渣中Cr6+被C、CO等還原劑半程還原成Cr3+，還原率高達99.9%以上；燒結礦經高爐冶煉時進一步被深度還原成元素Cr進入生鐵中。進入生鐵中的Cr元素的收得率達85%以上，余下的Cr3+則以無毒的Cr2O3的形式進入高爐渣，液態的高爐渣經水淬粒化用作水泥原料。

2.2 鉻渣中大部分成分滿足燒結生產需要

鉻渣中主要成分為CaO和MgO可作為燒結堿性熔劑使用。鉻渣中的Cr6+燒結和煉鐵工藝還原后以Cr元素的形式進入生態，能提高生鐵品質。

2.3 不需要增加投資

宣鋼2臺360 m2燒結機、2座2500 m3高爐除塵設施完備，在鉻渣配料、轉運、燒結及冶煉過程中不會產生鉻渣粉塵無組織排放的問題。

3宣鋼燒結、煉鐵工藝協同處置鉻渣的技術方案

3.1 鉻渣配入量的確定

考慮到宣鋼沒有利用燒結煉鐵工藝無害化處置鉻渣的經驗，鉻渣中含有一部分對燒結有害的元素等實際情況，宣鋼在這次處置鉻渣過程中以穩妥安全為主要目標，決定采取盡可能低的鉻渣配比。1200噸鉻渣按10天時間完成處置，2臺360 m2燒結機耗礦20000噸/天，其中配入鉻渣120噸/天，鉻渣配比為0.6%。

3.2 鉻渣處置過程中污染防治措施

3.2.1 運輸、裝卸過程的污染防治措施

1）選擇具有危險貨物運輸資質的專業運輸部門負責鉻渣的運輸。

2）鉻渣運輸車輛嚴密遮蓋，保證鉻渣運輸過程中不發生任何遺漏。

3）明確運輸路線，有專人跟車押運。

4）遇四級風以上或下雨天氣停止運輸。

5）保持鉻渣卸料點無積水，卸車后對運輸車輛進行清掃，每天裝卸作業結束時打掃現場，清理收集的鉻渣返回燒結配料料槽。

6）裝卸及清掃作業人員佩戴防塵口罩。

3.2.2 處置過程中的污染防治措施

1）提前對燒結、煉鐵各工序設備進行全面排查整改，確保鉻渣處置期間燒結及煉鐵工序能連續穩定生產。

2）提前對燒結、煉鐵工序所屬除塵設施進行全面排查整改，確保鉻渣處置期間除塵設施完好高效運行。

3）鉻渣處置期間，2臺360 m3燒結機礦生產的燒結礦全部直供2座2500 m3高爐進行煉鐵，中途杜絕燒結礦落地貯存。

3.3 環境監測

3.3.1 監測因子

針對鉻渣處置過程中可能出現的污染確定監測因此為粉塵和鉻及其化合物。

3.3.2 監測點位

料槽（鉻渣卸料點）周圍3 m、5 m、10 m處各布4個無組織粉塵監測點；對燒結機機頭、機尾、高爐礦槽總共6套除塵器排放口進行監測；對高爐水渣淬水進行監測。

4效果

在配入鉻渣期間，360 m3燒結機和2500 m3高爐生產情況未出現異常波動，產量、質量、能耗等技術經濟指標與配入鉻渣前基本相當。監測點位顆粒物排放濃度未出現超標，各點位均未檢出鉻及其化合物。

5結束語

利用燒結、煉鐵工藝協同處置鉻渣解毒徹底。該技術能將鉻渣中Cr6+還原為無害的Cr元素進入生鐵中，徹底消除了Cr6+的危害；利用燒結、煉鐵工藝協同處置鉻渣，在鉻渣配入比例較低的情況下，不會對燒結機、高爐的技術經濟指標造成不良影響；在燒結及煉鐵工藝除塵設施完備的情況下，協同處置鉻渣，不會產生二次污染現象；利用燒結、煉鐵工藝協同處置鉻渣，燒結機及高爐的最高承受處置鉻渣的能力有待進一步研究。

參考文獻

[1]HJ/T301-2007 鉻渣污染治理環境保護技術規范[S].

[2]張平，李科林，肖劍波，等.米糠在微波條件下解毒鉻渣中六價鉻的研究[J].環境科學與技術，2010，32（12）：124-127.

[3]玉石敏，王彤.鉻渣解毒處理技術綜述[J].化工環保，2008，82（6）：471-477.

[4]陳麗娟.強化Achromobacter sp.CH-1解毒鉻渣的研究[D].長沙：中南大學，2009.

endprint